带切削液供给孔的三刃钻头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通过切削进行孔加工的带切削液供给孔的三刃钻头，尤其涉及尽量将 切削液供给至前端切割刃的技术。
【背景技术】
[0002] 带切削液供给孔的三刃钻头作为孔加工的工具被广泛使用，所述带切削液供给孔 的三刃钻头具备：在前端设置有三片切割刃的轴状工具主体、在该轴状工具主体上形成有 分别排出从所述三片切割刃产生的切肩的三条排出槽的槽部、以及通过该槽部内向所述前 端切割刃侧供给切削液的切削液供给孔。
[0003] 专利文献1至专利文献3中记载的钻头是其中一例。根据记载于此的三刃钻头， 在切割刃的切削加工点近旁通过切削液供给孔将油性或水性的切削液供给至切割刃附近， 因此加工点的温度上升受到抑制，如图15、图16、图17、图18所示的切割刃及其后隙面、角 部、横刃的剥落、缺损以及折损、烧伤等受到抑制，从而使钻头的耐用性得到提高。尤其在被 切削材是不锈钢、钛合金等难切削材的情况下，期待获得这样的效果。
[0004] 在先技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开昭63-2062604号公报
[0007] 专利文献2:日本特开平08-039319号公报
[0008] 专利文献3:日本再公表专利W02010-095249号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 顺便提及，供给至切割刃附近的切削液的量越多，越能获得上述抑制切割刃及其 后隙面的剥落、折损、烧伤等，从而提高钻头的耐用性的效果。如果为此而增大切削液供给 孔的截面积，则钻头的刚性、强度受损，容易产生折损，因此，希望不使钻头的刚性下降地尽 量增大切削液供给孔的截面积。
[0011] 然而，在专利文献1至专利文献3中记载的现有的三刃钻头中，切削液供给孔具有 圆形的截面形状，因此未必能够充分获得被供给至切割刃附近的切削液的量。与此相对，虽 然考虑提高切削液的供给压，但存在需要用于使供给源压力更高的栗、工具夹具、以及提高 与其连接的配管的耐压等设备改造的问题。另外，同两刃钻头比较，三刃钻头由于在切削中 由三点支承，因而能够获得高的孔精度，并且由于能够由三片切割刃分担每一转的进给量， 因而能够高速进给，但排出切肩的槽的截面积小于两刃钻头，切肩排出性差。因此，虽然希 望通过工具将切削液大量供给至其前端从而提高切肩排出性，但存在由于受到槽的截面形 状的制约而只能形成截面积小于两刃钻头的切削液供给孔的问题。
[0012] 本发明是以上面的情况为背景做出的发明，其目的在于，提供一种三刃钻头，所述 三刃钻头不使钻头的刚性下降，即使不提高切削液供给压也能够充分地获得通过了切削液 供给孔的切削液的供给量。
[0013] 本发明者在以上面的情况为背景反复进行各种研究后，得出如下结果，即：如果将 切削液供给孔的截面形状设为扇形，所述扇形具有由沿着径方向位于钻头的旋转方向前方 侧的前方侧内壁面、沿着径方向位于所述钻头的旋转方向后方侧并在周方向上与该前方侧 内壁面相对的后方侧内壁面、由以所述钻头的中心线为中心的部分圆筒面形成的外周侧内 壁面、以及由以所述钻头的中心线为中心且曲率半径小于该外周侧内壁面的部分圆筒面形 成并在径方向上与该外周侧内壁面相对的内周侧内壁面围成的扇形截面，则与截面积相同 的现有形状相比较，即使不提高供给源压力也能够使切削液的流速高速化，即使不增大切 削液供给孔的截面积也能增多切削液的供给量。本发明基于这样的认识而做出。
[0014] 用于解决课题的方案
[0015] 本发明是一种带切削液供给孔的三刃钻头，具备：工具主体，所述工具主体在轴 方向的前端设置有切割刃；槽部，所述槽部在该工具主体的前端侧形成有排出从所述切割 刃产生的切肩的排出槽；以及切削液供给孔，所述切削液供给孔通过该槽部内而向所述切 割刃侧供给切削液，所述带切削液供给孔的三刃钻头的特征在于，所述切削液供给孔具有 扇形截面，所述扇形截面由沿着径方向位于所述三刃钻头的旋转方向前方侧的前方侧内壁 面、沿着径方向位于所述三刃钻头的旋转方向后方侧并在周方向上与该前方侧内壁面相对 的后方侧内壁面、由以所述三刃钻头的中心线为中心的部分圆筒面形成的外周侧内壁面、 以及由以所述三刃钻头的中心线为中心且曲率半径小于该外周侧内壁面的部分圆筒面形 成并在径方向上与该外周侧内壁面相对的内周侧内壁面围成。
[0016] 发明效果
[0017] 根据如上构成的本发明的带切削液供给孔的三刃钻头，设置在槽部内的切削液供 给孔具有扇形截面，所述扇形截面由沿着径方向位于所述三刃钻头的旋转方向前方侧的前 方侧内壁面、沿着径方向位于所述三刃钻头的旋转方向后方侧并在周方向上与该前方侧内 壁面相对的后方侧内壁面、由以所述三刃钻头的中心线为中心的部分圆筒面形成的外周侧 内壁面、以及由以所述三刃钻头的中心线为中心且曲率半径小于该外周侧内壁面的部分圆 筒面形成并在径方向上与该外周侧内壁面相对的内周侧内壁面围成，因此能够确保芯厚， 不使工具刚性下降。而且，与截面积相同的圆形的现有切削液供给孔相比较，越朝向外周侧 宽度形状越增加，且基于离心力的压力越高，因此即使不提高切削液的供给压也能够使切 削液供给孔内的切削液的速度高速化，利用随着三刃钻头的旋转的离心力而使切削液的供 给量增大。
[0018] 在此，优选地，在正交于所述旋转中心的截面中，所述前方侧内壁面与所述后方侧 内壁面所成的角A是15°~40°，在将所述三刃钻头的直径设为D时，所述外周侧内壁面 的曲率半径Rl是0. 2?~0. 40D，所述内周侧内壁面的曲率半径R2是0.1 ?~0. 25D。这 样，由于内周侧内壁面是以旋转中心线为中心的曲率半径R2的部分圆筒面，所以能够确保 钻头的芯厚，因而工具刚性，尤其是抗弯刚性不会下降。在外周侧内壁面的曲率半径Rl低 于0. 2?或者内周侧内壁面的曲率半径R2低于0. 15D的情况下，难以确保钻头的芯厚和切 削液供给孔的截面积。相反地，在外周侧内壁面的曲率半径Rl超过〇. 40D或者内周侧内壁 面的曲率半径R2超过0. 25D的情况下，刃带内的切削液供给孔的位置偏向外周侧，难以确 保三刃钻头的强度。
[0019] 另外，优选地，所述前方侧内壁面、所述后方侧内壁面、所述外周侧内壁面、以及所 述内周侧内壁面中相互邻接的面经由〇. OlD~0. 03D的曲率半径R3的圆角而平滑地相互 连接。因此，由于这些邻接的面之间经由圆角而连接，所以工具刚性的下降受到抑制。在上 述圆角的曲率半径R3低于0.0 lD时，存在工具刚性下降的可能性。另外，在上述圆角的曲 率半径R3高于0. 03D时，难以在维持工具刚性、流速的同时确保切削液供给孔的截面积。
[0020] 另外，优选地，在以连结所述三刃钻头的中心线与所述排出槽的旋转方向相对侧 壁面中最外周点的直线为基准线时，表示所述前方侧内壁面与所述后方侧内壁面所成的角 的半角的直线与该基准线所成的角A2是20°~50°。这样一来，因为使切削液供给孔位 于刃带的周方向内部，所以工具刚性不下降。在表示上述的前方侧内壁面与后方侧内壁面 所成的角A2的半角的直线与所述基准线所成角度低于20°或者高于50°时，切削液供给 孔在刃带内的周方向上位于接近排出槽的位置，因此存在工具刚性下降的可能性。
【附图说明】
[0021] 图1是表示作为本发明的一实施例的三刃钻头的主视图。
[0022] 图2是放大表示图1的实施例的三刃钻头的前端部分的放大图。
[0023] 图3是从其一端看的放大表示图1的实施例的三刃钻头的前端面的图。
[0024] 图4是对与图1的三刃钻头的轴心C正交的截面上的切削液供给孔的截面形状进 行说明的图，是图1的IV-IV视剖视图。
[0025] 图5是对图4的切削液供给孔的螺旋形状进行说明的立体图。
[0026] 图6是对切削液排出量的测定试验条件进行说明的图。
[0027] 图7是分别表示在图6的测定试验条件下测定出的现有产品和本发明产品的切削 液排出量的测定结果的柱状图。
[0028] 图8是对三刃钻头的抗弯强度的测定试验条件进行说明的图。
[0029] 图9是分别表示在图8的测定试验条件下测定出的三刃钻头的抗弯强度的测定结 果的柱状图。
[0030] 图10是对测定了切削液排出量的试制品的切削液供给孔的圆形截面形状进行说 明的剖面图。
[0031] 图11是对测定了切削液排出量的试制品的切削液供给孔的椭圆形截面形状进行 说明的剖面图。
[0032] 图12是对测定了切削液排出量的试制品的切削液供给孔的倒三角形截面形状进 行说明的剖面图。
[0033] 图13是对测定了切削液排出量的试制品的切削液供给孔的扇形截面形状进行说 明的剖面图。
[0034] 图14是按照切削液供给孔的截面形状表示通过CAE解析计算出切削液排出量的 结果的柱状图。
[0035] 图15是对作为钻头的损伤形态的一种的后隙面磨耗的主要部分进行说明的立体 图。
[0036] 图16是